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細胞が特定の種類の分子を拾って濃縮できるのはなぜですか?

細胞は、周囲から特定の種類の分子を拾い上げて濃縮するためのさまざまなメカニズムを進化させました。これらのメカニズムは、次のように広く分類できます。

1。パッシブトランスポート:

* 拡散: 分子は、高濃度の領域から低濃度の領域に移動します。これは受動的なプロセスであり、細胞エネルギーを必要としないことを意味します。

* 促進拡散: これは拡散に似ていますが、膜タンパク質を使用して分子が細胞膜を通過するのを助けます。これらのタンパク質は特定の分子に特異的であり、細胞が選択的にそれらを上げることができます。

2。アクティブトランスポート:

* プライマリアクティブトランスポート: このプロセスは、ATPから直接エネルギーを使用して、濃度勾配に対して分子を移動します(低濃度から高濃度まで)。 これには、ATP加水分解からのエネルギーを使用して勾配を作成するポンプと呼ばれる特定の膜タンパク質が必要です。

* 二次アクティブトランスポート: このプロセスでは、他の分子の既存の濃度勾配に保存されたエネルギーを使用して、標的分子をその濃度勾配に対して動かします。これには、多くの場合、標的分子の動きとその濃度勾配を下る別の分子の動きと結合することが含まれます。

3。エンドサイトーシス:

* 食作用: 細胞は、細菌や細胞の破片などの大きな粒子を包み込み、その周りに血漿膜を包みます。

* ピノサイトーシス: 細胞は、原形質膜から小さな小胞を形成することにより、液体と小分子を取り入れます。

* 受容体媒介エンドサイトーシス: 特定の分子は、細胞表面の受容体に結合し、分子を細胞にもたらす小胞の形成を引き起こします。

4。その他のメカニズム:

* チャネル: これらは、特定のイオンまたは分子が通過できるようにする細胞膜のタンパク質孔です。

* トランスポーター: これらは、特定の分子に結合し、細胞膜を横切る膜タンパク質です。

分子取り込みの特異性に寄与する要因:

* 膜構造: 細胞膜の脂質二重層は、ほとんどの分子に対する障壁として作用します。小さい非極性分子のみが膜を容易に通過できます。

* 膜タンパク質: 細胞膜に埋め込まれた特定のタンパク質は、特定の分子を認識して輸送するために重要です。

* 受容体: 細胞表面の受容体は特定の分子に結合し、エンドサイトーシスによるそれらの分子の取り込みを引き起こします。

* 濃度勾配: 細胞は、他の分子の既存の濃度勾配を利用して、特定の分子の取り込みを駆動できます。

要約すると、細胞が特定の種類の分子を拾い上げて濃縮する能力は、受動的および活性輸送メカニズム、膜特性、および特殊なタンパク質の組み合わせを含む複雑なプロセスです。

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